科学家采用新方法实现核废料制氢产量提升十倍

一项研究对利用放射性将水分解为氢和氧的创新技术进行了全面综述。

一种名为“辐射增强电解”的新工艺可将氢产量提高十倍，为将危险核废料转化为清洁能源提供了一条高效路径。这是沙迦大学科学家发表在《核工程与设计》期刊上的一项新综述研究的关键发现。

该研究探讨了如何将传统上被视为重大环境负担（可保持放射性数千年）的核废料，重新用于工业规模制氢。据估计，全球目前储存的核废料已超过400万立方米。

研究人员在新闻稿中指出：“利用核废料制氢是一种新方法，它将一个长期存在的环境问题转化为有用资源。”

该研究全面综述了利用放射性在不排放二氧化碳的情况下将水分子分解为氢和氧的创新技术。

新闻稿补充道：“基于现有研究，发现核废料可通过多种先进方法显著促进氢能生成，包括催化剂增强电解、甲烷重整和热化学循环。”

创新技术分析

尽管研究分析了多种方法，但作者重点强调了“辐射增强电解”作为最具前景的技术之一，称其“为利用核废料制氢提供了更快速、更高效的途径”。

研究还指出了其他经济可行的技术。其中一种是铀基催化，利用铀化合物加速化学反应（尤其是水分解制氢）。作者表示该方法具有成本效益，因其“减少了对稀有昂贵金属的需求”。

另一种技术是使用铀基催化剂的甲烷重整，可减少积碳并提高产氢量。综述还研究了辐射分解，发现通过添加甲酸可使这些过程中的氢产量显著提高（最高达12倍），在更高温度下也能提升至5倍。

最后，研究提及液相等离子体光催化可作为增强核废水产氢的方法。

作者指出这些技术“具有多重优势，包括减少放射性废料总量、降低长期储存需求，以及提供稳定的氢气供应”。

挑战与其他进展

尽管潜力巨大，研究人员也指出了阻碍进展的重大障碍。他们认为“最显著的障碍”是针对获取和处理放射性材料的严格监管框架。

作者称“严格法规阻碍了创新”，迫使多数研究者使用外部辐射源模拟核废料效果，这可能“影响研究结果的准确性和实际适用性”。

其他挑战包括合成气污染风险及催化剂的化学改性。

此前，在另一项核聚变相关进展中，媒体也曾报道美国研究人员正在开发回收核废料制备氚（氢的稀有同位素，核聚变主要燃料之一）的方法。研究人员对多种潜在氚反应堆进行了计算机模拟，以评估其生产效率和能源效率。

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